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Vue de l'extraction dans les grandes carrières de granulats à l'entrée sud de Givet (Givet, Ardennes, 2007). © BRGM - François Michel

Le marché européen du graphite, un secteur novateur qui reste fortement dépendant de l’Asie pour son approvisionnement

30.10.2017
Le BRGM assure, pour le Ministère en charge de l’Environnement, un suivi des marchés mondiaux des métaux et minéraux industriels et, en particulier, des substances utilisées dans les technologies au service de la transition énergétique, telles que le lithium, le cobalt ou encore le graphite. En 2016, une étude du marché mondial et européen du graphite naturel et synthétique a été menée et a permis d’encadrer un stage de Master 2 en sciences de la Terre et de l’Environnement.

Consommation mondiale de graphite naturel par application en 2014. © BRGM – Leguérinel (2016)

Consommation mondiale de graphite naturel par application en 2014. © BRGM – Leguérinel (2016)

Objectif

L’étude est une analyse de l’offre mondiale des deux types de graphite (naturel et synthétique) et leurs usages respectifs, à l’échelle mondiale et dans l’Union européenne.

Programme des travaux

Les travaux ont consisté à rassembler et analyser des données statistiques mondiales fiables de production et de consommation de graphite naturel et synthétique. Cette tâche, rendue compliquée par l’opacité des marchés - et en particulier de celui du graphite synthétique - a donné lieu à de nombreux échanges avec des acteurs industriels. Les flux de produits graphiteux entre l’Union européenne et le reste du monde ont également été étudiés.

Résultats obtenus

La production de graphite synthétique représenterait plus de la moitié de la production mondiale de graphite (de 50 à 65% selon les sources). Celle de graphite naturel (en paillettes, en veines et amorphe) est dominée par la Chine qui en assure environ les 2/3.

La consommation de graphite est directement liée à la production d’acier, les graphites naturel et synthétique dominant chacun un marché bien distinct : celui des réfractaires pour le premier et des électrodes pour fours à arc électrique («electric arc furnace ou EAF») pour le second. Les deux types de graphite sont en concurrence dans de nombreux usages industriels traditionnels (lubrifiants, applications électriques), ainsi que dans le secteur émergent des batteries Li-ion.

La consommation annuelle mondiale de graphite synthétique est estimée à environ 1,5–1,6 million de tonnes (Mt) et celle de graphite naturel approcherait 1 Mt. Il est à noter que l’Asie consomme environ les 2/3 du graphite naturel produit dans le monde.

La fabrication de briques de fours et creusets destinés à la production d’acier absorbe environ la moitié de la production globale de graphite naturel. Les électrodes utilisées dans les fours EAF pour fondre la ferraille ou l’acier sont principalement constituées de graphique synthétique. La production d’une tonne d’acier consomme en moyenne 2,5 kg d’électrodes. Malgré la progression importante de la production mondiale d’acier, la consommation en électrodes mondiale reste stable depuis une dizaine d’années (environ 1 Mt d’électrodes par an) en raison, notamment, d’une diminution de l’utilisation des capacités chinoises de production EAF au profit de la filière oxygène, depuis 2010.

La part du marché des batteries dans la consommation de graphite devrait progresser au cours des prochaines années. Les anodes des batteries Li-ion peuvent en effet contenir des quantités notables de graphite naturel ou synthétique, qui sont d’ailleurs bien plus importantes que celles de lithium : 90 g pour un ordinateur portable ou encore 70 kg dans un véhicule électrique (EV). L’enjeu est donc de taille et le marché de l’automobile est l’un des marchés les plus scrutés sur lequel reposent les projections de croissance - souvent très optimistes - de la demande mondiale en graphite. Il faut cependant rappeler que les ventes de véhicules électriques et hybrides ne constituent qu’une très faible portion du marché automobile (environ 3 % en France en 2014). L’industrie du graphite mise également sur les solutions de stockage d’énergie stationnaires, à usage résidentiel (Tesla « Powerwall ») ou autre qui évoluent plus vite que prévu. Plus de la moitié de la demande de graphite du secteur des batteries et piles émane de l’Asie où se concentre actuellement la production des piles et accumulateurs.

Les autres usages industriels du graphite consomment environ 1/3 du graphite mondial qui, sous forme naturelle ou synthétique, entre dans la composition d’une large gamme de produits, matériaux de friction, lubrifiants, ignifugeants, additifs pour polymères etc. Ce sont des secteurs dynamiques qui mettent sur le marché des produits innovants ou plus performants (matériaux avancés pour haute température, anticorrosion etc.).

Une offre excédentaire persistante ainsi que la demande molle des aciéristes maintiennent les prix du graphite naturel à des niveaux bas. La croissance soutenue de la demande des producteurs de batteries Li-ion destinées aux véhicules électriques et hybrides se fait attendre. 

Les résultats de l’étude ont servi de base à la réalisation de deux produits de veille économique publiés sur le site Minéralinfo : un article « Ecomine »,   ainsi qu’une fiche de synthèse sur la criticité du graphite naturel.

Article sur le marché du graphite publié sur le site Minéralinfo (Leguérinel et Le Gleuher, 2017). © BRGM

Article sur le marché du graphite publié sur le site Minéralinfo (Leguérinel et Le Gleuher, 2017). © BRGM

PARTENAIRE

Bureau de la gestion et de la législation des ressources minérales non énergétiques de la Direction de l’Eau et de la biodiversité du ministère chargé de l’environnement

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34